Backyard Brains Logo

¡Neurociencia para Todos!

+56 9 9733-6213


productos ()

Experimento: Efecto de la Temperatura en la Velocidad de Conducción

¿Es posible disminuir la velocidad de propagación del potencial de acción? En este experimento vamos a hacerlo usando temperatura.

Tiempo 1 Hora
Dificultad Avanzado

¿Qué vas a aprender?

Vas a aprender que la velocidad de conducción de un nervio depende de la temperatura, y vas a medir la velocidad de conducción bajo dos condiciones distintas de temperatura.

Prácticos Requeridos


Antecedentes

Ya vimos en un experimento anterior que la tasa de disparo de potenciales de acción es muy sensible a la temperatura, pero ¿sabías que la velocidad de conducción de este potencial de acción también se ve afectada por la temperatura? Como la apertura de los canales iónicos -para permitir el paso de los iones a través de la membrana- no es instantánea, sino que toma tiempo, al enfriar una neurona estos canales se abren más lento, lo que causa una disminución en la velocidad del potencial de acción al viajar por el axón (una reducción de la velocidad de conducción). Las lombrices que vamos a usar toleran bastante bien el frío (por eso se pueden guardar vivas en un refrigerador por meses), así que para ver un efecto de la temperatura sobre su velocidad de conducción, tenemos que colocar la lombriz sobre un bloque de hielo. Para esto, te presentamos nuestra creación más elegante, el pináculo de la ciencia:

¡La Bandeja para Lombriz! (o WormTray, suena aún mejor en inglés). Puedes descargar el archivo .stl para hacer una impresión 3D de esta bandeja o, si lo prefieres, puedes diseñar tu propia estrategia para colocar la lombriz sobre hielo.

Materiales

Los materiales que vas a necesitar para este experimento son exactamente los mismos que para el experimento "Introduction to Conduction Velocity", salvo por un par de elementos extra:

  1. La Bandeja para Lombriz con un bloque de hielo adentro (o algún otro diseño "cool" que se te haya ocurrido).
  2. Tres trozos ("islas") de madera balsa, de 5 cm de ancho por 7,6 cm de largo por 1,5 cm de alto

Procedimiento

  1. Toma una bandeja, llénala con agua, y déjala por una noche para que se congele.
  2. Cuando ya estés listo, prepara la lombriz para el experimento, igual como lo hiciste antes anestesiándola en una solución de etanol al 10% o en agua carbonatada.
  3. Coloca la lombriz sobre las tres "islas" de madera, con el electrodo rojo (canal 1) en la isla izquierda y el electrodo blanco (canal 2) y el electrodo de tierra en la isla derecha. Esta configuración se muestra a continuación:
  4. Registra la velocidad de conducción del Nervio Gigante Medial (NGM) de la lombriz luego de un golpecito en la cabeza, igual como antes.
  5. Ahora, coloca la lombriz sobre la bandeja con hielo, de forma tal que su parte media quede justo encima del hielo. Trata de no mover los electrodos, ya que para este experimento la distancia entre ellos tiene que ser la misma para ambas mediciones. Puedes usar brochetas para mantener la lombriz firme sobe el hielo.
  6. Espera un par de minutos para que la lombriz se enfríe, y haz otro registro de la conducción de velocidad del NGM en respuesta a un golpecito en la cabeza.
  7. Saca la lombriz del hielo, vuelve a ponerla sobre su "isla" de madera, y espera cuatro minutos. Para calentarla más rápido (como estaba sobre el hielo va a estar muy fría) puedes darle una especie de abrazo, colocando tus dedos junto a ella.
  8. Take another conduction velocity reading at room temperature.

Discusión

Debieras observar una velocidad de conducción del NGM de alrededor de 20 m/s, que al estar sobre el hielo cae en alrededor de un 50% (a ~10 m/s), para finalmente volver a la condición normal (~20 m/s) de temperatura ambiente. Si además vas a registrar la actividad de del Nervio Gigante Lateral (ver más abajo), la velocidad de conducción va a ser alrededor de 10 m/s a temperatura ambiente, y alrededor de 5 m/s en hielo.

Preguntas a Considerar

  1. Tenemos una hipótesis: si usamos agua caliente (a unos 37 ºC) la velocidad de conducción debiera aumentar. Con un termómetro a mano, calienta un poco de agua y llena una bandeja para lombriz con agua caliente. Haz el experimento y cuéntanos como te fue. Ten cuidado, y no uses agua más sobre los 37 ºC, ya que puedes hacerle daño a la lombriz 37°.
  2. Puedes medir el efecto de la temperatura en ambos nervios -NGM y NGL- en la misma lombriz, similar a nuestros experimentos anteriores, pero vas a tener que ser muy eficiente con el manejo del tiempo, ya que este experimento toma unos 15 minutos si quieres medir ambos nervios. La lombriz se puede empezar a mover cuando estés terminando el experimento, lo que va a generar una actividad EMG (actividad eléctrica muscular) que va a opacar a los potenciales de acción neuronales, que son mucho más pequeños.

Resolución de Problemas

En nuestros primeros experimentos usamos agua con hielo, lo que no alcanzó a disminuir la velocidad de conducción lo suficiente como para que lo pudiéramos detectar. Por eso, es muy importante que la lombriz esté acostada sobre el hielo para que se pueda enfriar bien.

Nota: Gracias a Italo Ahumada Morasky, un artista chileno que hizo todas las ilustraciones.